【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机场站坪车辆管理，具体地说，是涉及一种机场站坪车辆运行调度方法。
技术介绍
1、随着民航事业的快速发展，越来越多的航班与有限的地面服务设施之间的供需不匹配问题日益突出。在高峰期，大型机场的航班到达和起飞时间通常短而密集。由于候机楼闸门数量有限，大量航班只能停在远停机坪，极大地限制了站坪车辆的调度，致使高调度效率难以保证，容易导致航班延误。目前许多的站坪车辆调度方案相继被提出，但是这些研究的目的是寻找足够数目的站坪车辆，以满足飞行服务的需要。然而，在实际操作中，由于站坪车辆的成本较高，加上机场空间的限制，站坪车辆的数量通常非常有限，购买过多的车辆会导致车辆在正常期间闲置和浪费。此外，如何减少车辆的转移距离，平衡车辆的工作量也没有考虑。因此针对上述问题，运用科学的方法构建站坪车辆0-1整数规划调度模型和设计一种高峰时段站坪车辆调度算法，对于提高机场服务水平是非常关键的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种机场站坪车辆运行调度方法，用于保证站坪车辆的高调度效率。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种机场站坪车辆运行调度方法，包括如下步骤：
4、s1，构建站坪车辆0-1整数规划调度模型，并建立以下约束条件：
5、s11，构建目标函数用于当航班i和j被同时分配给站坪车k并且航班i和j之间存在延迟时间时，最小化总延迟时间；即：
6、
7、式中，dij表示延迟时间；xik、x
8、s12，构建目标函数最小化站坪车的总连接时间，该总连接时间用于表示驾驶成本；即：
9、
10、s13，构建目标函数平衡站坪车辆的工作量；即：
11、
12、式中，i为航班总量；
13、s14，设计约束规定一班次航班的一种类任务只能由一辆特定站坪车辆服务；即：
14、
15、s15，设计约束规定两个延误时间大于pmax的航班不能由同一站坪车辆服务；即：
16、
17、式中，pmax为设定的航班延误时间最大阈值；
18、s16，站坪车辆的延迟不可积累；即：
19、
20、式中，tjl为任务连接时间；xlk为延迟占比；
21、s17，设置延迟占比xik只能取0或1；即：
22、
23、s2，采用基于nga的高峰时段站坪车辆调度算法来解决模型中的约束问题，完成机场站坪车辆的调度。
24、进一步地，所述步骤s2中，解决模型中的约束问题包括以下步骤：
25、s21，初始化算法参数，包括种群大小、最大迭代次数和最大搜索步长；
26、s22，根据航班信息和站坪车辆的任务时间对航班进行编号，并随机生成大小为n的任务群，群中每条任务队列代表不同的分配顺序；
27、s23，根据解码算法，将任务队列解码为调度计划，并计算每个个体的三个目标值；根据目标值，在对任务群进行快速排序的同时计算拥挤距离；
28、s24，根据计算结果进行二元选择，然后任务交换对筛选出的任务群进行ox交叉和突变，以产生种群大小为n的任务群；
29、s25，如果迭代次数超过最大迭代次数，则算法结束；否则，继续执行步骤s26；
30、s26，结合父任务群和子任务群，生成一个规模为2n的临时群，计算每个个体的三个目标值，快速排序临时群，并根据目标值计算拥挤距离，然后使用精英策略选择n个个体，形成新的父群，然后跳回步骤s23。
31、进一步地，在s11中，定义一个上三角矩阵d＝(dij)i×i,i＜j来表示延迟时间，即：
32、
33、式中，tsi为i任务开始时间，tei为i任务结束时间eta为航班预计到达时间；etd为航班预计起飞时间；为站坪车需要提前到达远程停机位的时间；为需要在etd前到达所需的时间；为站坪车从pi站到航站楼入口的时间；twait为从登机口到停车位pi站的时间。
34、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
35、本专利技术提出的站坪车辆运行调度方案构建了一个0-1整数规划车辆调度模型，该模型具有多个目标:在渡轮车辆数量不足的情况下，最小化航班延误和车辆行驶距离，平衡车辆负荷。为了解决多目标模型，选择了非支配排序遗传算法作为主要框架，采用基于nga的高峰时段站坪车辆调度算法来解决模型中的约束问题。对比结果表明，与目前最先进的三种多目标优化算法相比，所提模型的总延误时间减少，过境距离减少，平衡指数减少，该模型具有更短的计算时间和更好的解集分布。该方案可以帮助机场减少航班延误、车辆购买和运营成本。
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1.一种机场站坪车辆运行调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机场站坪车辆运行调度方法，其特征在于，所述步骤S2中，解决模型中的约束问题包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种机场站坪车辆运行调度方法，其特征在于，在S11中，定义一个上三角矩阵D＝(dij)I×I,i＜j来表示延迟时间，即：
【技术特征摘要】
1.一种机场站坪车辆运行调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机场站坪车辆运行调度方法，其特征在于，所述步骤s2中，解决模型中的约束问...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬芬，朱永豪，蒋洋洋，花晓雨，付优，刘明哲，唐小川，周让，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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